您的间接蒸发冷数据中心，真的节能了吗？

原创 循诺环保

随着大数据、云计算、物联网、人工智能进入爆发式增长期，数据中心在2020年被政府列为“新基建”加快建设的基础设施条目。但同时，数据中心的“高能耗”特点也受到了广泛关注。

随着日益增长的单机柜功率和越来越严格的能耗控制指标(PUE)和水耗控制指标(WUE)，数据中心的冷却技术也在不断升级和进化。

其中，间接蒸发冷却技术是在近3年被广泛采用的节能型数据中心方案之一，该方案旨在利用间接蒸发冷却技术，有效延长自然冷却时间，从而降低制冷系统能耗，具有低PUE、一体化设计的特点。

间接蒸发冷系统的运行痛点和挑战

随着该技术在市场上的应用，它的一些运行挑战也开始显现出来。

间接蒸发冷系统在运行期间会有三种工况：干模式、湿模式和混合模式。因为湿模式和混合模式都需要利用喷淋水给换热芯体内的热空气降温，所以喷淋水和换热芯体之间的换热效率，将直接影响系统的运行能耗。

不少采用间接蒸发冷技术的数据中心在运行一段时间后，发现换热芯体表面出现沉积物和结垢，需要定期清洗才能恢复换热效率。这不但增加了运维的难度和清洗前AHU单元的运行能耗，同时，频繁的清洗也容易损伤换热芯体。虽然很多间接蒸发冷使用软化水作为补水，但无法避免结垢沉积和微生物滋生问题，仍旧需要频繁清洗。

如何才能避免这些问题而让换热芯体始终处于高效的换热效率？除了保障补水侧的水质外，对于AHU中的喷淋水该如何处理？优化的处理方式对系统的能耗会产生多少影响？

某头部数据中心企业联合循诺环保，在其华北基地共同进行了现场测试比较。该实验和测试结果希望能给到在使用间接蒸发冷系统的数据中心一些借鉴和参考。

水处理对于间接蒸发冷的作用和价值？

背景

该现场间接蒸发冷喷淋系统使用软化水作为补水，AHU集水槽中未进行化学加药处理，喷淋水采用定期排污。运行期间AHU水路结垢严重，进气格栅被沉积物污堵，影响进风量，芯体表面有明显白色固体，现场需要频繁清洗芯体以恢复换热效率。经分析，芯体和进气格栅上的垢主要为碳酸钙（图1）。

图1. 进气格栅及垢样照片

实验方案及结果

为考察水处理方案对间接蒸发冷运行的影响，选取了两台AHU单元做对比：

一台AHU经适当改造，增加单独加药及电导率排污功能，并根据现场水质选择了针对性的阻垢分散方案和杀菌方案，以抑制系统内的结垢沉积和微生物的滋生。通过监测电导率，实现排污的在线稳定控制，维持系统水质的稳定，避免过高浓缩倍数导致的结垢压力过大和过低浓缩倍数的水浪费。

另一台则保持原运行状态不变，即不进行化学水处理，定期排污。

实验前对两台AHU进行充分的清洗，确保换热芯体表面的洁净。两台AHU单元的补水管道及来源不变，来自于软化水水箱。

通过对两台AHU单元连续一个多月的电耗和列头柜功率的监测和分析（图2），进行化学处理的AHU单元的单位电耗能提供更高的列头柜功率，即用电效率更高。随着未处理的AHU换热芯体表面逐渐出现结垢和微生物膜生长，换热效率也逐渐下降，与进行水处理的AHU之间的差距也逐渐增大。实验期间，相较于未处理的AHU单元，进行化学水处理的AHU单元的平均用电效率要高15% 左右。

图2. 两台AHU的列头柜功率与电耗比

结论

换热是间接蒸发冷的核心作用，优异的换热效率能有效提升AHU单元的运行效率，降低系统运行能耗。而喷淋水的良好、稳定运行是芯体保持换热效率的基础。本次现场测试结果表明，通过良好的化学水处理并结合稳定的排污控制，能有效保持系统运行的效率，降低运行能耗。

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